一種基于數字到正余弦轉換的可編程相移電路與方法與流程

本發明是屬于信號模擬與測試技術領域，特別是一種基于數字到正余弦轉換的可編程相移電路和方法。

背景技術：

常見的相移調整電路由電阻、電容等器件組成，通過調整電阻的阻值、電容的容值實現交流信號的相移調整。受電阻、電容等元器件的精度、溫漂等因數影響，相移調整精度低、環境適應性差，同時，電路結構固定，實現的功能單一，不利于相移精密測量及控制領域的推廣應用。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出一種基于數字到正余弦轉換的可編程相移電路，能實現交流信號相移可編程輸出，相移編程范圍寬、分辨率高、環境適應性好。

本發明所要解決的另一個技術問題是提供了一種基于數字到正余弦轉換的可編程相移方法。

本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明是一種基于數字到正余弦轉換的可編程相移電路，其特征在于：該電路包括90°固定相移調整電路，所述的90°固定相移調整電路通過數字到正余弦轉換電路與三角函數運算電路連接。

所述的90°固定相移調整電路由電阻、電容和運算放大器組成。所述的數字到正余弦轉換電路由兩片數字到正余弦轉換集成電路組成。所述的三角函數運算電路由電阻和運算放大器組成。

本發明所公開的一種基于數字到正余弦轉換的可編程相移方法，其特點是：該方法采用以上技術方案任何一項所述的電路，90°固定相移調整電路將正弦交流信號調整為余弦交流信號，數字到正余弦轉換電路接收16位數字相移量和正弦、余弦交流信號，產生高精度正余弦乘積信號給三角函數運算電路, 經數學運算，輸出包含設置相移量的交流信號，實現相移的可編程。

90°固定相移調整電路接收正弦交流信號，經積分運算后輸出余弦交流信號；其中：VC為90°固定相移調整電路接收幅值，ω為角速度，t為時間。數字到正余弦轉換電路接收代表相移的16位數字相移量、正弦交流信號和余弦交流信號，經數字到正余弦轉換后產生高精度正余弦乘積信號和。三角函數運算電路接收正余弦乘積信號和，經減法運算后，輸出包含設置相移量的交流信號，實現相移的可編程功能。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的轉換方法，其特點是，數字-正余弦轉換電路由兩片數字-正余弦轉換集成電路組成，接收代表相移的16位數字相移量、正弦交流信號和余弦交流信號，其中，交流信號頻率為，經數字-正余弦轉換后產生高精度正余弦乘積信號和。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的轉換方法，其特點是，三角函數運算電路由電阻和運算放大器組成，接收正余弦乘積信號和，進行減法運算后，輸出包含設置相移量的交流信號，實現相移的可編程功能。

與現有技術相比，本發明電路與方法具有的顯著優點為：

（1）90°固定相移調整電路采用積分電路技術，相移調整與電阻電容等器件的精度、溫漂無關，電路精度高、環境適應性強；

（2）數字到正余弦轉換電路采用數字接口輸入，可直接與計算機對接；采用單片數字到正余弦轉換集成電路將數字相移量處理成高精度正余弦乘積信號，電路集成度高、精度高、結構簡單、環境適應性強；

（3）采用三角函數運算電路實現正余弦乘積信號減法運算，精度由精密電阻和精密運放決定，精度指標容易實現。

附圖說明

圖1是本發明的總體電路原理框圖；

圖2是90°固定相移調整電路圖；

圖3是雙路數字-正余弦轉換電路圖；

圖4是三角函數運算電路圖。

具體實施方式

以下進一步描述本發明的具體技術方案，以便于本領域的技術人員進一步地理解本發明，而不構成對其權利的限制。

實施例1，參照圖1，一種基于數字到正余弦轉換的可編程相移電路，該電路包括90°固定相移調整電路，所述的90°固定相移調整電路通過數字到正余弦轉換電路與三角函數運算電路連接。

參照圖2，所述的90°固定相移調整電路由電阻、電容和運算放大器組成。參照圖3，所述的數字到正余弦轉換電路由兩片數字到正余弦轉換集成電路組成。參照圖，所述的三角函數運算電路由電阻和運算放大器組成。

實施例2，參照圖1，一種基于數字-正余弦轉換的可編程相移方法，實現該方法的電路細分為以下3個部分：90°固定相移調整電路、數字到正余弦轉換電路和三角函數運算電路，90°固定相移調整電路接收幅值為、頻率為的正弦交流信號，經積分運算后輸出余弦交流信號，數字-正余弦轉換電路接收16位數字相移量、正弦交流信號和余弦交流信號，產生高精度正余弦乘積信號和，經三角函數運算電路輸出交流信號。

參照圖2，90°固定相移調整電路，幅值為、頻率為的正弦交流信號通過電阻R1、電容C1、運放U1組成的積分電路，輸出信號,通過選擇合適的電阻電容值，使電路增益為1，輸出信號為。

參照圖3，電路采用兩片數字到正余弦轉換集成電路U2和U3，U2 接收正弦交流信號和16位數字相移量，經內部余弦函數乘法器產生，U3接收余弦交流信號和16位數字相移量，經內部正弦函數乘法器產生。

參照圖4，三角函數運算電路中，電阻R2、R3、R4、R5和運放U4組成減法器，，輸出信號。